Abstract
New Korean-style clay roof tiles have been developed with a focus on significantly reducing the roof's weight while maintaining the strength, absorption rate, and freeze durability. The backflow of rain water through the gaps between roof tiles is prevented by employing baffles and a groove to accelerate water flow. With the new roof tiles, dry construction of a roof is possible without requiring soil. By using the dry construction method with the new roof tiles, a reduction in roof weight of more than 80% is possible compared to the conventional wet construction method with soil. In the case of a traditional Korean-style house with a building area of 99 square meters, the roof weight can be reduced from 135 tons to 24 tons. The new tiles satisfy the KS requirements and are more than 30% lighter than traditional roof tiles. A roof constructed using the new tiles showed no water leaks when exposed to typhoon-class winds with speeds of 17 m/s and 200 mm/h of rainfall, which is 60% higher than the Korea rainfall record. The new roof tiles also have advantages of economic efficiency, workability, maintenance, and aseismicity compared to previous Korean-style roof tiles.
기존 한식기와에서 요구되는 강도, 흡수율, 내동해성 등은 유지하면서 지붕 하중을 대폭 줄일 수 있는 새로운 한식기와가 개발되었다. 물막이 턱과, 유속을 빠르게 하는 음각유로를 이용하여 기와 사이의 틈으로 유입되는 빗물을 방지할 수 있도록 설계되었다. 새로 개발된 한식기와는 빗물 역류 방지 능력이 있으므로 지붕에 흙이 필요 없는 건식시공이 가능하다. 새로 개발된 기와를 이용한 건식시공 한옥지붕은 흙을 필요로 하는 기존의 습식시공 한옥지붕에 비하여 지붕 중량이 약 80% 이상 감소될 수 있다. 건평 30평인 전통한옥의 경우 신형 한식기와 사용 시 지붕 중량이 약 135톤에서 약 24톤으로 줄어든다. 제작된 신형 한식기와의 물성은 KS 규격을 만족하였으며, 기와 1개당 중량은 기존 기와보다 30% 이상 가볍고, 신형 한식기와로 지어진 지붕은 우리나라의 강수량 기록을 60% 이상 넘어서는 200mm/h강수량과 풍속 17m/s의 태풍급 폭풍우에서도 물이 새지 않는 우수한 배수성을 보였다. 중량감소 효과와 우수한 배수성 이외에도, 새로 개발된 한식기와는 경제성, 효율성, 작업 편의성, 유지보수, 내진성 등에서 기존 한식기와에 비하여 우수한 장점이 있다.